Článek
V budoucnu může pilulka nabízet některé stejné výhody jako cvičení. Nyní vědci přišli s informací o nových sloučeninách, které se zdají být schopné napodobit fyzickou podporu při cvičení, i když zatím pouze v buňkách hlodavců. Tento objev by mohl vést k novému způsobu léčby svalové atrofie a dalších zdravotních stavů u lidí, včetně srdečního selhání a neurodegenerativních onemocnění.
Své výsledky vědci představí na jarním setkání Americké chemické společnosti (ACS).Podívejte se na krátké video s otázkami a odpověďmi o tomto výzkumu.
„Cvičení nemůžeme nahradit; cvičení je důležité na všech úrovních,“ říká Bahaa Elgendy, hlavní řešitel projektu, který na setkání prezentuje výzkum. „Pokud mohu cvičit, měl bych pokračovat a věnovat se fyzické aktivitě.“ Ale je hodně případů, kdy je potřeba náhrada.“
Cvičení prospívá mysli i tělu. V tomto případě Elgendy, profesor anesteziologie na Lékařská fakultě Washingtonské univerzity v St. Louis a jeho kolegové doufají, že zrekapitulují jeho silné fyzické účinky, konkrétně schopnost výkonu cvičení zlepšit metabolismus a růst svalových buněk spolu se zlepšením svalové hmoty.
Lék, který může napodobovat tyto účinky, by mohl kompenzovat svalovou atrofii a slabost, která se může objevit, když lidé stárnou nebo jsou postiženi rakovinou, určitými genetickými stavy nebo jinými důvody, proč nejsou schopni provádět pravidelnou fyzickou aktivitu. Podle Elgendyho by to také mohlo potenciálně čelit účinkům jiných léků, jako jsou nové léky na hubnutí, které způsobují ztrátu tuku i svalů.
Metabolické změny spojené s cvičením začínají aktivací specializovaných proteinů, známých jako estrogen-related receptors (ERR), které přicházejí ve třech formách: ERRα, ERRβ a ERRγ. Po asi deseti letech práce Elgendy a jeho kolegové vyvinuli sloučeninu s názvem SLU-PP-332, která aktivuje všechny tři formy, včetně nejnáročnějšího cíle, ERRα. Tento typ ERR reguluje cvičením vyvolanou adaptaci na stres a další důležité fyziologické procesy ve svalech. V experimentech na myších tým zjistil, že tato sloučenina zvyšuje typ svalových vláken odolných vůči únavě a zároveň zlepšuje vytrvalost zvířat, když běhají na běžícím pásu hlodavců.
K identifikaci SLU-PP-332 vědci zkoumali strukturu ERR a to, jak se vážou na molekuly, které je aktivují. Elgendy a jeho tým poté, aby zlepšili svůj objev a vyvinuli varianty, které by mohly být patentovány, navrhli nové molekuly, které posílí interakci s receptory a vyvolají tak silnější reakci, než jakou může poskytnout SLU-PP-332. Při vývoji nových sloučenin tým také optimalizoval molekuly pro další žádoucí vlastnosti, jako je stabilita a nízký potenciál toxicity.
Tým porovnal účinnost SLU-PP-332 s účinností nových sloučenin pohledem na RNA, měřítko genové exprese, z přibližně 15 000 genů v buňkách ze srdečního svalu potkana. Nové sloučeniny vyvolaly větší nárůst přítomnosti RNA, což naznačuje, že účinněji simulují účinky cvičení.
Studie na zvířatech s touto předběžnou sloučeninou ukazují, že by mohla mít přínos proti obezitě, srdečnímu selhání nebo poklesu funkce ledvin způsobené věkem. Výsledky aktualizovaného výzkumu naznačují, že nové sloučeniny by mohly mít podobné účinky.
Zdá se také, že aktivita ERR působí proti škodlivým procesům, které se vyskytují v mozku u pacientů s diagnostikovanou Alzheimerovou chorobou a těch, kteří mají jiné neurodegenerativní stavy. Zatímco SLU-PP-332 nemůže projít do mozku, některé nové sloučeniny byly vyvinuty, aby tak učinily.
„Ve všech těchto podmínkách hrají ERR hlavní roli,“ říká Elgendy. „Pokud máte sloučeninu, která je dokáže účinně aktivovat, můžete vytvořit mnoho příznivých účinků.“
Elgendy a jeho kolegové doufají, že otestují nové sloučeniny na zvířecích modelech prostřednictvím Pelagos Pharmaceuticals, začínající společnosti, kterou spoluzaložili. Zkoumají také možnost vývoje sloučenin jako potenciální léčby neurodegenerativních poruch.
Výzkum byl podpořen Národním institutem stárnutí Národního institutu zdraví pod čísly ocenění R21AG065657 a RF1AG077160.
